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LT3905
13905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
標準的応用例
特長n 65V、350mA DMOSスイッチ内蔵n ショットキ・ダイオード内蔵n 3µA～3mAの範囲で2%精度のAPD電流モニタn 最大APD電流を1本の抵抗で設定n インダクタを使用した高速のAPD電流制限器n プログラム可能な信号損失インジケータn CTRLピンにより出力電圧を調整n プログラム可能なVIN低電圧ロックアウトn 高効率昇圧コンバータn スイッチング周波数を選択可能：1MHz/2MHzn 内部補償n 内部ソフトスタートn 入力電圧範囲：2.7V～12Vn 低シャットダウン電流：<1µA
概要LT®3905は、受光器のアバランシェ・フォトダイオード（APD）をバイアスする目的で設計された固定周波数電流モード昇圧コンバータです。LT3905は3µA～3mAの範囲で2%より優れた相対精度を4桁のダイナミックレンジにわたって維持するハイサイドAPD電流モニタを備えています。
最大APD電流は1本の抵抗で設定され、インジケータ付きの高速電流制限器により過負荷状態時にAPDが保護されます。可変出力電圧によりバイアス制御が動的に行われ、調整可能な信号損失インジケータにより低APD電流が通知されます。
内蔵のDMOSパワー・スイッチとショットキ整流器を結合することにより、LT3905は少ない外付け部品点数と低ソリューション・コストで小型の総合ソリューションを実現します。スイッチング周波数が固定なので、出力ノイズの予測が可能であり、フィルタで容易に除去できます。
LT3905は実装面積の小さい（3mm×3mm）16ピンQFNパッケージで供給されます。L、LT、LTC、LTM、Linear TechnologyおよびLinearのロゴは、リニアテクノロジー社の登録商標です。その他すべての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。
APD電流モニタを備えた 昇圧DC/DCコンバータ
調整可能なAPDバイアス電源入力電流とAPD電流
アプリケーションn APDのバイアスn PINダイオードのバイアスn 受光器および受光モジュールn 光ファイバ・ネットワーク機器
LT3905
RX POWER
3905 TA01a
1:5MON
VIN SW
fSEL
EN/UVLO
CTRLVOUT ADJUST
10µH
1µF
LOS_ADJ
LOSILIM
100k100k
VIN2.7V to 12V
VIN
4.99k1mV/µA
1:20ILIM_MON
9.09k2.75mA LIMIT
1:10LOS_MON
1M12.5µA LOS
VOUT
FB
MONIN
APD
APD
GND 220nF
634k
UP TO 54V
15k
IAPD (mA)0
INPU
T CU
RREN
T (m
A)
75
100
125
2.5
3905 TA01b
50
25
00.625 1.25 1.875
VIN = 3.3V
VAPD = 45V
VIN = 5V
LT3905
23905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
ピン配置絶対最大定格
VIN、FB、EN/UVLO、CTRL、fSEL、 LOS_ADJ、LOS、ILIM ........................................................... 12VVOUT、SW、MONIN、APD ...................................................... 65VMON、LOS_MON、ILIM_MON.............................................. 2.5V動作周囲温度範囲（Note 2） ............................. –40°C～125°C動作接合部温度範囲（Note 2） ......................... –40°C～125°C保存温度範囲.................................................... –65°C～125°C
（Note 1）
16 15 14 13
5 6 7 8
TOP VIEW
17GND
UD PACKAGE16-LEAD (3mm × 3mm) PLASTIC QFN
9
10
11
12
4
3
2
1ILIM
LOS_MON
ILIM_MON
MON
CTRL
EN/UVLO
VIN
GND
f SEL
FB LOS_
ADJ
LOS
APD
MON
IN SW
V OUT
θJA = 68°C/W, θJC = 7.5°C/W EXPOSED PAD (PIN 17) IS GND, MUST BE SOLDERED TO PCB
発注情報
無鉛仕上げ テープアンドリール 製品マーキング* パッケージ 温度範囲LT3905EUD#PBF LT3905EUD#TRPBF LGGP 16-Lead (3mm × 3mm) Plastic QFN –40°C～125°CLT3905IUD#PBF LT3905IUD#TRPBF LGGP 16-Lead (3mm × 3mm) Plastic QFN –40°C～125°C更に広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。*温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。 非標準の鉛仕上げの製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。無鉛仕上げの製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/をご覧ください。 テープ・アンド・リールの仕様の詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/tapeandreel/をご覧ください。
LT3905
33905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
電気的特性
PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
Operating Voltage Range 2.7 12 V
Supply Current VENUVLO = 0V, Device in Shutdown VENUVLO = 1.1V, Before Trip Point VENUVLO = 1.3V, VFB = 2V, Switcher Standby VENUVLO = 1.3V, VFB = 1.5V, Not Switching
0.1 6
250 650
1 10
350 750
μA μA μA μA
Feedback Voltage (VFB) VCTRL = 1.5V
l
1.238 1.223
1.248 1.258 1.273
V V
Feedback Line Regulation 2.7V ≤ VIN ≤ 12V 0.005 0.025 %/V
FB Pin Bias Current l 15 75 nA
FB Standby Threshold VFB Rising 1.65 1.80 1.95 V
FB Standby Threshold Hysteresis 50 mV
CTRL to FB Offset VCTRL = 0.5V l –13 0 13 mV
CTRL Input Bias Current Current Out of Pin, VCTRL = 0.5V l 15 75 nA
MON Pin Voltage Clamp IAPD = 300µA, RMON = Open l 2.35 2.5 V
LOS_MON Pin Voltage Clamp IAPD = 300µA, RLOS_MON = Open l 2.35 2.5 V
MON Pin Bias Current Current Out of Pin, IAPD = 0A, VMON = 1V 0 nA
LOS_MON Pin Bias Current Current Out of Pin, IAPD = 0A, VLOS_MON = 1V 10 50 nA
ILIM_MON Pin Bias Current Current Out of Pin, IAPD = 0A, VILIM_MON = 1V 35 175 nA
APD Monitor (MON) Current Gain 300nA ≤ IAPD ≤ 3µA, 12V ≤ MONIN ≤ 65V 3µA ≤ IAPD ≤ 3mA, 12V ≤ MONIN ≤ 65V
l
l
0.185 0.196
0.20 0.20
0.215 0.204
APD Loss of Signal Monitor (LOS_MON) Current Gain
3µA ≤ IAPD ≤ 30µA, 12V ≤ MONIN ≤ 65V 30µA ≤ IAPD ≤ 3mA, 12V ≤ MONIN ≤ 65V
l
l
0.092 0.096
0.10 0.10
0.108 0.104
APD Current Limit Monitor (ILIM_MON) Current Gain
30µA ≤ IAPD ≤ 300µA, 12V ≤ MONIN ≤ 65V 300µA ≤ IAPD ≤ 3mA, 12V ≤ MONIN ≤ 65V
l
l
0.045 0.048
0.05 0.05
0.055 0.052
APD Monitor Voltage Drop MONIN – APD at IAPD = 3mA, MONIN = 65V 3.7 3.95 4.2 V
昇圧コンバータSwitching Frequency fSEL = 0V
fSEL = 2Vl
l
0.9 1.8
1 2
1.1 2.2
MHz MHz
Maximum Duty Cycle fSEL = 0V fSEL = 2V
90 80
95 90
% %
Switch Current Limit 350 400 450 mA
Switch On-Resistance ISW = 150mA 0.75 Ω
Switch Leakage Current SW = 65V 0.1 3 μA
Schottky Forward Voltage ISCHOTTKY = 150mA 780 mV
Schottky Reverse Leakage VOUT – SW = 65V 3 μA
信号損失コンパレータLoss of Signal Comparator Internal Threshold LOS_ADJ = 1.5V, LOS_MON Falling 1.185 1.248 1.310 V
Loss of Signal Comparator Internal Threshold LOS_ADJ = 1.0V, LOS_MON Falling l 0.950 1.050 V
Loss of Signal Comparator Hysteresis LOS_MON Rising 20 mV
lは全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外はTA＝25°Cでの値。注記がない限り、VIN＝VENUVLO＝VCTRL＝3.3V。
LT3905
43905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
電気的特性
Note 1：絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響を与える恐れがある。
Note 2：LT3905Eは、0°C～125°Cの接合部温度で規定性能に適合することが保証されている。–40°C～125°Cの動作接合部温度範囲での仕様は、設計、特性評価および統計学的なプロセス・コントロールとの相関で確認されている。LT3905Iは、–40°C～125°Cの動作接合部温度範囲で性能仕様に適合することが保証されている。
PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
電流レギュレーション・バッファ・アンプILIM_MON Voltage Regulation Threshold (VIFB) VFB = 0.5V
l
1.223 1.211
1.248 1.273 1.285
V V
ILIM_MON APD Current Limit Threshold (VILIM)
l
1.323 1.311
1.348 1.373 1.385
V V
ILIM_MON APD Current Limit Line Regulation VAPD = 0V, ∆ IAPD/∆VMONIN, 5V < VMONIN < 65V 10 μA/V
ILIM_MON Indicator Threshold VILIM_MON Rising l VILIM – 30 VILIM – 10 VILIM – 2 mV
ILIM_MON Indicator Hysteresis 30 mV
入力 /出力EN/UVLO Threshold VENUVLO Falling
l
1.128 1.104
1.200 1.200
1.272 1.296
V V
EN/UVLO Internal Hysteresis VENUVLO Rising 25 mV
EN/UVLO Hysteresis Current VENUVLO = 1.1V, Device in Shutdown VENUVLO = 1.3V, Device in Operation
3 0
μA μA
fSEL Voltage Threshold fSEL Rising 0.700 0.900 1.100 V
fSEL Threshold Hysteresis 50 mV
fSEL Input Bias Current 0 μA
LOS Open Drain ON Resistance ILOS = 1mA 100 Ω
LOS Output Low Voltage ILOS = 2mA 0.3 V
LOS Off-State Leakage VIN = VLOS = 12V 1 μA
ILIM Open Drain ON Resistance IILIM = 1mA 100 Ω
ILIM Output Low Voltage IILIM = 2mA 0.3 V
ILIM Off-State Leakage VILIM = 12V 1 μA
lは全動作温度範囲での規格値を意味する。それ以外はTA＝25°Cでの値。注記がない限り、VIN＝VENUVLO＝VCTRL＝3.3V。
LT3905
53905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
標準的性能特性
スイッチ抵抗による電圧降下と スイッチ電流
ダイオードの順方向電圧降下と ダイオード電流
スイッチ電流制限と デューティ・サイクル
FB電圧と温度 APD電流レギュレーションと温度 発振器周波数と温度
FBとCTRLLT3905の電流レギュレーションと RILIM_MON 電流モニタ出力とAPD電流
TEMPERATURE (°C)–50
V FB
(V)
1.2550
1.2525
1.2500
1.2450
1.2475
1.2425
1.2375
1.2400
1.23500 50 100
3905 G01
150
ISW (mA)
V SW
(mV)
350
300
200
250
150
50
100
0
3905 G04
50 100 200150 300 400250 350
CTRL (V)0
FB (V
)
2.00
1.50
1.75
1.00
1.25
0.75
0.25
0.50
01.0
3905 G07
2.00.5 1.5
CTRL
FB
ID (mA)50
V F (m
V)
1000
950
850
900
800
700
750
650100 200150 300
3905 G05
400250 350
RILIM_MON (Ω)
I APD
3905 G08
10mA
1mA
100µA
10µA
1µA1k 10k 10M 100M1M100k
LT3905
IDEAL
DUTY CYCLE (%)0
SWIT
CH C
URRE
NT L
IMIT
(mA)
500
50
450
350
250
150
400
300
200
100
0
3905 G06
10040 8020 60
APD CURRENT
MON
ITOR
OUT
PUT
3905 G09
1mA
100µA
10µA
10nA
100nA
1µA
300nA 300µA 3mA30µA3µA
MON
LOS_MON
ILIM_MON
TEMPERATURE (°C)–50
I APD
(mA)
1.020
1.010
1.015
1.000
1.005
0.995
0.985
0.990
0.9800 50–25 25 100
3905 G02
15075 125
RILIM_MON = 24.9k
TEMPERATURE (°C)–50
FREQ
UENC
Y (M
Hz)
2.2
2.0
1.6
1.8
1.4
1.0
1.2
0.80 50 100
3905 G03
150
fSEL = 2V
fSEL = 0V
LT3905
63905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
標準的性能特性
電流モニタ電圧降下とAPD電流電流モニタのトランジェント応答（立ち上がりエッジ）
電流モニタのトランジェント応答（立ち下がりエッジ）
MONのクランプ電圧と温度SW電流制限と温度
MONの精度と温度 LOS_MONの精度と温度 ILIM_MONの温度と温度
TEMPERATURE (°C)–50
ERRO
R (%
)
1
–1
0
–3
–2
–4
–50 50–25 25 100
3905 G10
15075 125
IAPD = 300nAIAPD = 3µAIAPD = 30µAIAPD = 300µAIAPD = 3mA
TEMPERATURE (°C)–50
ERRO
R (%
)
4
3
2
1
–1
0
–3
–2
–40 50–25 25 100
3905 G11
15075 125
IAPD = 3µAIAPD = 30µAIAPD = 300µAIAPD = 3mA
TEMPERATURE (°C)–50
ERRO
R (%
)
8
4
6
0
2
–2
–40 50–25 25 100
3905 G12
15075 125
IAPD = 30µAIAPD = 300µAIAPD = 3mA
IAPD
MON
IN –
APD
(V)
3905 G13
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0100nA 1µA 1mA 10mA100µA10µA
TA = –40°CTA = 25°CTA = 125°C
APD CURRENT (mA)0
2.00
MON
PIN
VOL
TAGE
(V)
2.25
2.50
2.75
3.00
0.5 1 1.5 2
3905 G16
2.5 3
RMON = OPEN
–40°C40°C125°C
IAPD = 10µA
tHL ~ 120ns
IAPD = 1mA
100ns/DIV 3905 G14
RESPONSE
IAPD = 10µA
tLH ~ 120ns
IAPD = 1mA
100ns/DIV 3905 G15
TEMPERATURE (°C)–50
350
SW C
URRE
NT L
IMIT
(mA)
375
400
425
450
–25 0 25 50
3905 G17
75 100 125 150
LT3905
73905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
ピン機能ILIM（ピン1）：オープン・ドレインの過負荷インジケータ・ピン。ILIMはILIM_MONの電圧が1.348Vのしきい値に達するとLowになり、ILIM_MONが50mV低下すると解放されます。外付けプルアップ抵抗を使ってこのピンを望みのロジックHigh電圧に接続してください。過度な電力損失を防ぐため、推奨される最大シンク電流は2mAです。このピンを使用しない場合は、開放状態のままにしてください。
LOS_MON（ピン2）：信号損失モニタ・ピン。このピンはAPD電流の10%に比例する電流をソースし、信号損失コンパレータの正入力として機能します。このピンは内部ダイオードを介して2.25Vにクランプされています。信号損失利得を設定するためにLOS_MONからGNDに抵抗を接続します。使用しない場合は、このピンをGNDに接続します。
ILIM_MON（ピン3）：APD過負荷モニタ・ピン。このピンはAPD
電流の5%に比例する電流をソースし、電流レギュレーション・ループの負入力とAPD電流制限器として機能します。このピンは内部ダイオードを介して2.25Vにクランプされています。利得を設定するには、ILIM_MONからGNDに抵抗を接続します。ILIM_MONが1.248Vの設定値を超えると、まず電流レギュレーション・ループが昇圧コンバータの出力電圧を低下させます。ILIM_MONが1.348Vのしきい値に達すると、ILIM
インジケータ・ピンがLowになり、APD電流がアクティブに制限されます。このピンはフロートさせることはできません。使用しない場合は、GNDに接続してください。
MON（ピン4）：電流モニタの出力ピン。外部での電流監視のために、このピンはAPD電流の20%に比例する電流をソースします。このピンは内部ダイオードを介して2.25Vにクランプされています。電流モニタの利得を設定するためにMONからGNDに抵抗を接続します。
APD（ピン5）：APDのカソードをこのピンに接続します。このピンの最大電流は7mA（標準）です。
MONIN（ピン6）：APD電流モニタおよびすべての電流モニタの電源ピン。最小限のノイズで動作するために、外付けローパス・フィルタを介してこのピンをVOUTに接続します。
SW（ピン7）：スイッチ・ピン。内部パワーFETのドレインで、内部パワー・ショットキのアノード。インダクタのスイッチング側に接続します。このピンのトレースの長さを最短にしてEMIを減らします。
VOUT（ピン8）：昇圧コンバータの出力ピン。内部パワー・ショットキのカソード。VOUTとGNDの間に出力電圧平滑化コンデンサを接続します。
GND（ピン9、露出パッド・ピン17）：グランド。露出パッドに接続します。適切な機能性とヒートシンクを実現するために、露出パッドは大きなPCB銅領域に半田付けする必要があります。
VIN（ピン10）：入力電源ピン。このピンは、デバイスのできるだけ近くで、コンデンサを使ってGNDにバイパスしてください。
EN/UVLO（ピン11）：マスタ・イネーブルとVINの低電圧ロックアウト。このピンがLowになると、デバイスはシャットダウン・モードになり、静止電流が1µA未満に減少します。このピンは25mVの内部ヒステリシスを備えた1.2Vコンパレータと、外部ヒステリシス設定用の3µAのヒステリシス電流源を内蔵しています。イネーブル /ディスエーブルのしきい値を設定するにはVINとGND間に抵抗分割器を接続するか、あるいは単純にオン/オフ制御するには1.5Vより大きなデジタル信号で駆動してください。
CTRL（ピン12）：外部リファレンス入力ピン。CTRLピンは1.248Vより低いときにはFBエラー・アンプの外部リファレンスとして機能します。CTRLピンを使用しない場合は、VINに接続してください。
LOS（ピン13）：オープン・ドレインの信号損失インジケータ・ピン。LOS_MONの電圧がLOS_ADJの電圧より低くなると、LOSがHighになります。外付けプルアップ抵抗を使ってこのピンを望みのロジックHigh電圧に接続してください。過度な電力損失を防ぐため、推奨される最大シンク電流は2mAです。このピンを使用しない場合は、開放状態のままにしてください。
LOS_ADJ（ピン14）：信号損失インジケータのための外部リファレンス入力。このピンは信号損失コンパレータの負入力を供給し、20mVの内部ヒステリシスを備えています。外部ヒステリシスを追加するには、LOSピンとLOS_ADJピンの間に抵抗ネットワークを接続します。1.248Vの固定しきい値を使用する場合や、このピンを使用しない場合は、VINに接続してください。
FB（ピン15）：帰還ピン。出力電圧を制限するために、VOUT とGNDの間に抵抗分割器を接続します。このピンの内部リファレンスは1.248Vです。昇圧コンバータをディスエーブルして、独立した信号損失モニタとして動作させる場合は、このピンを1.8Vより高く設定してください。
fSEL（ピン16）：周波数選択ピン。2MHz動作ではVIN、1MHz
動作ではGNDに接続します。
LT3905
83905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
ブロック図
図1.ブロック図
VOUT
FB
PWMCOMPARATOR
ILIM = 400mA
STBY
CTRL
MONIN
3905 F01
GND
1.348V
1.8V
EN/UVLO
SHDN
fSEL VIN SW
LOS_ADJ
LOS
ILIM
APD
ILIM_MON LOS_MON MON
+
–
–
+
–
+
1.248V
1.2V
3µA
–
+
1.248V
RC
VC
10µA
CC
–
++
–
+
–
+
S
OSC
CURRENT MIRROR
2.25VUPPER
CLAMPS
1:101:20 11:5
1k
ILIM
R Q
CSA
CV EAMP
1.248V
+––
1k
1k
CC EAMP
LT3905
93905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
動作
アプリケーション情報
概要LT3905は65V電流モード昇圧DC/DCコンバータに一体型のAPD電流モニタとレギュレータを組み合わせることにより、柔軟性と保護機能を高めつつ、正確な監視を行い、高効率の電源を提供します。
昇圧コンバータは65V、0.75Ω DMOSパワー・スイッチと内蔵ショットキ・ダイオードを利用して、低い入力電圧をAPDに電力を供給するのに適した高い電圧に変換します。昇圧コンバータの動作は内部補償と正確な電流制限を備えた固定周波数電流モード・トポロジーです。図1のブロック図を参照すると動作をよく理解できます。
発振器の各サイクルの開始点でSRラッチがセットされ、内部のDMOSパワー・スイッチがオンになります。インダクタおよびパワー・スイッチ内で電流が増加し始め、このスイッチ電流が検出されて安定化ランプに加算されます。加算結果はPWM
コンパレータの正端子に与えられます。PWMコンパレータの負端子のレベルは内蔵の誤差信号であるVCで設定されます。電流検出信号がVCのしきい値または400mAの固定電流制限値を超えると、サイクルの残りの期間はSRラッチはリセットされてパワー・スイッチはオフになります。インダクタの格
納エネルギーはショットキ・ダイオードを介して出力コンデンサへ伝達され、出力電圧を上昇させます。
この出力電圧は外部でフィルタ処理され、MONINピンを介して電流モニタに戻されます。その後、アバランシェ・フォトダイオードがAPDピンからバイアスをかけられることで、モニタはAPD電流を検出できるようになるとともに、過負荷状態でそれを制限できるようになります。
モニタはAPD電流に比例した3つの電流をMON（1:5）、LOS_MON（1:10）、および ILIM_MON（1:20）ピンに供給します。これらのピンの抵抗により、出力電流はAPD電流を監視および調節するのに適した電圧に変換されます。さらに、LOS_MONとILIM_MONは信号の損失時や過負荷時に使用される特殊機能を備えています。これらの機能については、これらのピンに関するセクションで詳述します。
昇圧コンバータの出力はFBまたはILIM_MONのいずれかの電圧によって制御されます。固定または最大出力電圧はFBピンを使用して設定され、固定APD電流に適応した出力電圧はILIM_MONピンを使用して設定されます。
出力電圧を外部から調整するために、FBピンのリファレンス電圧をCTRLピン経由で外部から供給することもできます。
スイッチング周波数LT3905では1MHzまたは2MHzのスイッチング周波数を選択可能です。fSELピンを0.9Vより高い電圧に接続すると2MHz
モードが選択され、GNDに接続すると1MHzモードが選択されます。
突入電流昇圧コンバータ内にショットキ・ダイオードがあるため、パワー・インダクタを経由してVINからVOUTまでDC経路が存在します。電源電圧がVINピンに印加されると、突入電流がインダクタを通って流れ、出力コンデンサを充電します。
インダクタとコンデンサを選択する際は、ピーク突入電流が1A未満となるように選んでください。ピーク突入電流は次の式で概算されます。
Ip = VIN – 0.9
sqrtLC
–1
•e–pi
2•sqrtLC
–1
ここで、Lはパワー・インダクタ値、Cは出力コンデンサ値を表します。
表1ではいくつかの標準的な部品値に対するピーク突入電流を示しています。
LT3905
103905fa
詳細：www.linear-tech.co.jp/LT3905
表1．ピーク突入電流VIN（V） L（μH） C（μF） Ip（A）
3.3 10 1 0.473.3 22 1 0.375 10 1 0.815 22 1 0.63
電圧帰還LT3905のエラー・アンプは1.248Vの内部固定リファレンスと調整可能な外部リファレンス入力（CTRL）の両方を備えています。この特長により、ユーザーは出力電圧を設定する際に内蔵のリファレンスを使用するか外部のリファレンス電圧を使用するかを選択できます。LT3905の出力電圧を変更してAPD
のバイアス電圧を変更するために、デバイスの動作中にCTRL
ピンの電圧を調整することが可能です。
内部固定リファレンスを選ぶには、入力電圧のような1.5Vより高い電圧にCTRLピンを接続します。FBピンは1.248Vに安定化されます。CTRLピンが1.248V未満の場合、FBピンはCTRLピンの電圧に安定化されます。
出力電圧を設定するには、MONINとGNDの間にある抵抗分割器にFBを接続します。APD電流が非常に小さいときにスイッチング周波数を一定に保つため、R2値を選択してデバイスへの負荷を最小にすることができます。パルス・スキップ・モードにならないようにすることは、レギュレータの出力を後でフィルタ処理する際には重要なことです。
R1の値は所要の出力電圧とリファレンス電圧VREFを使用して求められます。ここで、VREFはCTRLピンの状態で決まる内部または外部のリファレンス電圧、R2は負荷を最小にするため事前に選択した抵抗を表します。
R1=R2
VMONINVREF
–1
アプリケーション情報コンバータのスタンバイ動作FBを1.8Vより高い電圧に駆動することによってスイッチング・コンバータをスタンバイ・モードにすることもできます。このモードでは、内部リファレンスとLOS_MON回路のみがアクティブなので、静止電流は250μAまで減少します。
インダクタの選択LT3905に使用するインダクタは飽和電流定格が400mA以上のものにします。入力電源が活線挿入されるアプリケーションにこのデバイスを使用する場合、飽和電流はピーク突入電流より大きくなければなりません。
最良のループ安定性を得るには、選択されるインダクタの値は電流制限値の20％（つまり80mA）のリップル電流を提供できるものでなければなりません。与えられたVINとVOUTに対して、連続導通モードで使うインダクタの値は次式で計算されます。
L =D•
VINf •80mA
ここで、
D= VOUT +1– VIN
VOUT +1
さらに、ｆはスイッチング周波数（単位：Hz）です。
LT3905を不連続導通モード（DCM）で動作させるには、もっと小さい値のインダクタを選択します。次の不等式は、LT3905
が不連続導通モードで動作しているときに真になります。
L < D• VIN
f • 400mA
DCMで動作すると、最大出力電流と変換効率が減少します。
コンデンサの選択出力電圧リップルを最小限に抑えるには、出力に低ESRのコンデンサを使います。X5RとX7Rのタイプは他のタイプに比べて広い電圧範囲と温度範囲で容量を維持するので、X5Rと
X7Rのタイプだけを使用します。出力電圧が高いと、一般にループ安定性のために必要な容量が減少します。一般に、出力電圧が25Vより低い場合は1µFのコンデンサを使い、出力
図2.出力電圧の帰還
LT3905
FB
MONIN
3905 F02
CTRL
R1
R2
LT3905
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電圧が25Vより高い場合は0.22µFのコンデンサを使います。出力コンデンサは、デバイスのVOUTピンとGNDのできるだけ近くに配置します。
入力デカップリング・コンデンサには、セラミック・コンデンサまたは固体タンタル・コンデンサを使用できますが、これらはLT3905にできるだけ近づけて配置します。ほとんどのアプリケーションでは、1µFのコンデンサで十分です。
位相リード・コンデンサ出力とFBピンの間にある抵抗R1に小さな値（すなわち、10pF～22pF）のコンデンサを並列に追加して、負荷ステップによる出力の乱れを軽減し、過渡応答を改善することができます。この位相リード・コンデンサによってポールとゼロのペアが帰還特性に導入され、クロスオーバー周波数の近くの位相マージンを上げます。APDはノイズの多いバイアス電源に対して非常に敏感です。ローパス・フィルタで内部リファレンスとエラー・アンプからノイズを除去するため、0.1µFの位相リード・コンデンサを使うことができます。ノイズ・フィルタのコーナー周波数はR1 • CPLです。
信号損失モニタ2番目に大きい出力電流はLOS_MONの出力で、APD電流の10%です。これは通常、APD電流の降下を検出することで信号損失状態を検出するのに使用されます。LOS_MONピンはオープン ドレインのLOSピンを駆動するコンパレータへの入力です。このコンパレータは、LOS_ADJピンをVINに接続することで有効になる1.248Vの固定内部しきい値か、1.248V
未満の電圧でLOS_ADJピンを駆動することで有効になる調整可能な外部しきい値のいずれかを使用します。いずれの場合も、LOS_MONの電圧がしきい値を下回ると、オープン ドレインのLOSピンはHighになります。
信号損失モニタをプログラムするには、APD電流が望みの信号損失しきい値であるIAPDLOSまで降下した時点でLOS_
MONの電圧が信号損失しきい値に達するように、LOS_
MONからグランド間の抵抗を設定します。
内部しきい値の場合：
RLOS _MON = 10 •1.248V
IAPDLOS
外部しきい値の場合は、上記の式の1.248VをLOS_ADJピンに印加した外部しきい値に置き換えるだけです。
RLOS _MON =
10 • VLOS _ ADJ
IAPDLOS
信号損失ヒステリシスLOS_MONのコンパレータにはLOS_MONの電圧の立ち上がりエッジで標準20mVの内部ヒステリシスが含まれています。外部しきい値を使用するときは、図4に示した抵抗R7およびR8の追加により外部ヒステリシスを追加で生成できます。ここで、R10はLOS信号に対する標準的なプルアップ抵抗を表します。
図3.位相リード・コンデンサ
図4.LOSヒステリシスの追加
APD電流モニタAPD電流モニタはMONINピンから電力供給されます。このモニタからアバランシェ・フォトダイオードの電流制限電源がAPDピンに提供され、APD電流に比例した3つのモニタ電流がMON、LOS_MON、およびILIM_MONピンに出力されます。モニタの出力はそれぞれ2.25Vの内部電圧にダイオード・クランプされます。
最も大きい出力電流はMONの出力で、APD電流の20%です。この出力は一般にAPDのバイアス点を正確にシステム監視するのに使用され、GNDへの抵抗またはトランスインピーダンス・アンプの入力のいずれかに接続されます。どちらの場合も、内部ダイオードに順方向バイアスをかけるとMONの電圧がクランプされて精度が損なわれるので、MONの電圧を2.1V未満に保つことが重要です。
アプリケーション情報
LT3905
FB
MONIN
3905 F03
CTRL
R1 CPL
R2
VIN
3905 F04
R10
LOS
LOS_ADJLOS ADJUST
LOS
R8R7
LT3905
LT3905
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この方法では、ILIM_MONピンが望みのAPDレギュレーション電流であるIAPDREGで1.248Vに達するようにILIM_MON
の抵抗が選択されます。
RILIM _MON = 20 •1.248V
IAPDREG
このループはAPD電流のレギュレーションに必要な程度まで出力電圧を効果的に制限しますが、過負荷が高速な場合も考慮しなければなりません。昇圧コンバータの出力に対するレギュレーションはAPDの過負荷状態に比べると比較的低速です。また、充電された出力コンデンサには相当量のエネルギーが格納されており、光学的に飽和した状況下でこのエネルギーがAPDに流れ込まないようにしなければなりません。この種の過負荷から保護するために、ILIM_MONピンはAPDピン自体の出力電流を制限する高速の電流レギュレータを備えています。この電流制限ループは1.248Vの昇圧レギュレーションのしきい値を100mV上回るしきい値を持っており、このしきい値に達した場合は2つの措置が取られます。
最初に、APDピンの出力電流が ILIM_MONの1.348Vに対応した値に制限されます。APDが短絡または光学的に飽和している場合は、電流を設定値に制限するのに必要なレベルまでAPDピンの電圧が降下します。APDピンがGNDに短絡した場合でも、電流は設定値に制限されたままとなり、ILIM_
MONは正確なAPD電流測定値を示し続けます。
過負荷状態に対応して取られる2つ目の措置は、オープン ドレインのILIMフラグをアサートしてユーザーに過負荷状態を示すことです。このフラグは一度 ILIM_MONの電圧が1.348V
を超えてアクティブ制限状態になるとアサートされ、ILIM_
MONの電圧が50mV降下してデバイスがアクティブ制限状態を脱したことが分かるまでアサートされたままです。
APD電流制限器の応答を図5に示します。過負荷が加わると、電流負荷の調節によって出力電圧がゆっくりと低下する一方でAPD電圧は急降下します。出力電圧が新たな動作点に達するとILIMインジケータが解放され、昇圧コンバータがILIM_MONの1.248Vまで調節を始めます。
R7およびR8の値を計算するには、R8をプルアップ抵抗R10
の値の少なくとも10倍に設定することから始めます。こうして、LOS信号自身が過度に読み込まれるのを防ぎます。
次に、R7とR8で生成された分圧器を使用して、ヒステリシスの合計を次のように計算します。
VH = VIN
R7R7+R8
+20mV
このヒステリシスは、LOS_MONが立ち上がっている（「信号の損失」状態でなくなる）ときのヒステリシスとLOS_MONが立ち下がっている（「信号の損失」状態になる）ときのヒステリシスの2つで構成されています。
以下の式にLOS ADJUSTに加えた外部しきい値を使用して、外部ヒステリシスを使用する際のLOS_MONの新たな立ち上がりしきい値と立ち下がりしきい値を計算します。APD電流について望みのしきい値を得るために必要であれば、LOS_
MONの抵抗を調整します。
VLOS _MON(FALL) = VLOS _ ADJUSTR8
R7+R8
VLOS _MON(RISE) = VLOS _ ADJUST +20mV +
R7 •VIN – VLOS _ ADJUST
R7+R8
電流制限モニタ最も小さい出力電流はILIM_MONの出力で、APD電流の5%です。この出力は、過負荷状態を検出および制限するだけでなく、昇圧コンバータを調節して固定APD電流を供給するのに使用されます。
ILIM_MONの電圧が最初のしきい値である1.248Vに達すると、補助エラー・アンプが昇圧コンバータの出力電圧を制限します。このようにして、LT3905はILIM_MONピンに接続された1本の抵抗を使って固定APD電流を調節できます。このモードでは、FBの機能を使用して最大出力電圧制限値を設定します。FBの抵抗分割器は、出力電圧がAPDおよびモニタの降下に必要な予想出力電圧より高くなるように設定してください。ILIM_MONのエラー・アンプが主要なレギュレーション経路であり、FBのエラー・アンプはAPDが切断された場合に出力電圧の制限を引き継ぐにすぎません。
アプリケーション情報
LT3905
133905fa
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図5.APD電流制限器の応答
アプリケーション情報
これにより、過負荷時のAPD中で損失されるエネルギーが大幅に減りますが、バイパス・コンデンサが直接APDで過負荷サージを引き起こして推奨値を超えないよう注意しなければなりません。
APDピンでハード短絡が発生した場合は、APDピンの電流が調節されて昇圧コンバータはスイッチングしませんが、入力電圧が高い場合は、入力からインダクタおよびショットキ整流器を通るDC経路が短絡した負荷に電流を供給し続けます。この電流が設定された電流制限値より大きいと、デバイスはAPDピンの出力電流を調節し続け、またAPDピンの短絡が取り除かれるまでILIMフラグをアサートし続けます。
APD電流モニタのトランジェント応答APD電流モニタのトランジェント応答は重要な性能特性です。小信号帯域幅は入力信号とともに増加するので、このトランジェント応答は本質的に信号レベルの関数です。
10μAより大きいと、LT3905のAPD電流ミラーの応答時間は標準で数百ナノ秒になります。このように速いトランジェント応答を測定するためには、図6に示すようにLT6210を使って広帯域トランスインピーダンス・アンプを実装します。このアンプはシャント構成で動作するので、MONの出力をバッファし、実効出力インピーダンスを激減させます。この最後の測定手法では、出力が反転し、DCリファレンスのオフセットが存在することに注意してください。
レイアウトのヒントLT3905は高速で動作するので、基板レイアウトには細心の注意が必要です。レイアウトに注意を払わないと記載されているとおりの性能が得られません。放射と高周波共振の問題を防
図8.高周波経路
図7.標準的な10μAから1mAのステップ・トランジェント応答
ぐには、高周波スイッチング経路の適切なレイアウトが不可欠です。出力コンデンサをショットキ・ダイオード（VOUT ピン）にできるだけ近づけます。スイッチ・ピンに接続される全てのトレースの長さと面積をできるだけ小さくし、常にスイッチング・レギュレータの下のグランド・プレーンを使ってプレーン間の結合を最小限に抑えます。高速スイッチング電流経路を図8
に示します。スイッチ、出力ダイオードおよび出力コンデンサを含む信号経路にはナノ秒の立ち上がり時間と立ち下がり時間の信号が含まれるので、できるだけ短くします。
図6.トランジェント応答測定のセットアップ
VAPD
VOUT
ILIM
ILIM_MON
1ms/DIV 3905 F05
3905 F06
LT3905
APDMON
1k
4.99k
0.1µF2V
VHVL
4.99k
+
–LT6210OUT
0.5pF
3905 F08
VOUTL1
HIGHFREQUENCY
CIRCULATINGPATH
SW
VIN LOAD
IAPD = 10µA
tHL ~ 120ns
IAPD = 1mA
100ns/DIV 3905 G14
RESPONSE
LT3905
143905fa
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標準的応用例外部LOSしきい値を使った低ノイズAPDバイアス
APDバイアスのリップル
LT3905
RX POWER3905 TA03a
1:5MON
VIN SW
CTRL
EN/UVLO
LOS_ADJ
VOUT ADJUST
LOS ADJUST
L110µH
1µF
fSEL
LOSILIM
R6100k
R7100k
R8 24.9k
R91M
VIN2.7V TO 12V
VIN
R54.99k1mV/µA
1:20ILIM_MON
R412.4k2mA LIMIT
1:10LOS_MON
R31M12.5µA LOS
OPTIONAL FOR EXTERNALLOS HYSTERESIS
VOUT
FB
MONIN
APDAPD
GNDC2220nF
C30.1µF
R1634k
UP TO 54VOUT
R215k
R1049.9Ω
C1: AVX X7R 0805YC105KAT2AC2: AVX X7R 12061C224KAT2AC3: AVX X7R 08051C104K4T2AL1: COOPER SD3110-100-R
1mV/DIV
1µs/DIVVIN = 3.3VVAPD = 40VIAPD = 1mA
3905 TA03b
LT3905
153905fa
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標準的応用例調整可能なAPDバイアス電源
CTRLを使った出力電圧の調整
LT3905
RX POWER
3905 TA02a
1:5MON
VIN SW
fSEL
EN/UVLO
CTRLVOUT ADJUST
L110µH
C11µF
LOS_ADJ
LOSILIM
R6100k
R7100k
VIN2.7V TO 12V
VIN
R54.99k1mV/µA
1:20ILIM_MON
R49.09k2.75mA LIMIT
1:10LOS_MON
R31M12.5µA LOS
C1: AVX X7R 0805YC105KAT2AC2: AVX X7R 12061C224KAT2AL1: COOPER SD3110-100-R
VOUT
FB
MONIN
APD
APD
GNDC2220nF
R1634k
UP TO 54V
R215k
CTRL (V)0
0
VOLT
AGE
(V)
10
20
30
40
50
60
0.5 1 1.5 2
3905 TA02b
VIN = 3.3VIAPD = 1mA
APDMONIN
LT3905
163905fa
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パッケージ最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/を参照してください。
3.00 ±0.10(4 SIDES)
RECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONS
1.45 ±0.05(4 SIDES)
注記：1. 図面は JEDECのパッケージ外形 MO-220のバリエーション（WEED-2）に適合2. 図は実寸とは異なる3. 全ての寸法はミリメートル4. パッケージ底面の露出パッドの寸法にはモールドのバリを含まない。 モールドのバリは（もしあれば）各サイドで 0.15mm を超えないこと5. 露出パッドは半田メッキとする6. 網掛けの部分はパッケージの上面と底面のピン 1 の位置の参考に過ぎない
PIN 1TOP MARK(NOTE 6)
0.40 ±0.10
BOTTOM VIEW—EXPOSED PAD
1.45 ± 0.10(4-SIDES)
0.75 ±0.05 R = 0.115TYP
0.25 ±0.05
1
PIN 1 NOTCH R = 0.20 TYPOR 0.25 × 45° CHAMFER
15 16
2
0.50 BSC
0.200 REF
2.10 ±0.053.50 ±0.05
0.70 ±0.05
0.00 – 0.05
(UD16) QFN 0904
0.25 ±0.050.50 BSC
PACKAGE OUTLINE
UD Package16-Lead Plastic QFN (3mm × 3mm)
(Reference LTC DWG # 05-08-1691 Rev Ø)
LT3905
173905fa
リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は 一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料は あくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。
改訂履歴
REV 日付 概要 ページ番号A 8/14 「概要」を明確化。
「ブロック図」を明確化。「アプリケーション情報」を明確化。
APD電圧の調整のグラフを明確化。
18
1215
LT3905
183905fa
LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2013
LT 0814 REV A • PRINTED IN JAPANリニアテクノロジー株式会社〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F TEL 03-5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp/LT3905
関連製品
標準的応用例
製品番号 説明 注釈LT3482 APD電流モニタ付き、0.3A（ISW）、
650kHz/1.1MHz昇圧DC/DCコンバータVIN：2.5V～16V、VOUT1（MAX）＝48V、VOUT2（MAX）＝90V、 IQ＝3.3mA、ISD < 1µA、3mm×3mm QFNパッケージ
LT3571 APDバイアス用0.37A（ISW）、 75V DC/DCコンバータ
VIN：2.7V～20V、VOUT（MAX）＝75V、IQ＝1.7mA、ISD < 1µA、 3mm×3mm QFNパッケージ
出力電圧範囲の広い定電流APDドライバ
APD電流レギュレーションとVAPDL110µH
C11µF
R7100k
R6100k
VIN3.3V
VINLT3905
3905 TA04a
1:5MON
1:20ILIM_MON
R44.99k1mA OUT
1:10LOS_MON
R349.9k250µALOS
R53.1k
R849.9Ω
VOUT
FB
MONIN
APD1mA APD
GNDC2220nF
C43.3nF
C30.1µF
R1732k
UP TO 62V
R215k
VIN SW
CTRL
EN/UVLOLOS_ADJ
fSEL
LOSILIM
C1: AVX X7R 0805YC105KAT2AC2: AVX X7R 12061C224KAT2AC3: AVX X7R 08051C104K4T2AC4: AVX X7R 0603YC332KAT2AL1: COOPER SD3110-100-R
VAPD (V)10
APD
CURR
ENT
(mA)
1.000
1.025
50
3905 TA04b
0.975
0.95020 30 40 60
1.050
![LED照明器具 突入電流一覧表 - IWASAKI...2020/03/17 · LED照明器具 突入電流一覧表 （2020年3月） 1 形 式 入力電圧[V] 入力電流[A] 突入電流[A]](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/60146ff5608c0547112ad79e/ledc-ceee-iwasaki-20200317-ledc.jpg)
